◎系所教育目標：
本系課程除涵蓋一般物理學系應有之重要基礎課程外，並同時兼顧物理理論與應用，高年級課程編排，除表列光電、固態電子等物理專論外，將與校外產業資源結合，以實務技能之學習為目標，期能於在校期間即設計與科技產業接觸機會，拓展科技視野，為就業預作預備，或為升學奠定學術基礎。 |
| ◎核心能力 | 關聯性 |
| (Space) | (Space) |
◎本學科內容概述：
參考多本教科書及上網尋找相關資料所編撰的Power Point講義，並且儘量提供圖畫及動畫，以便能授予學生應有的完整知識及解答抽象的物理概念。而且每年都會更新教材彌補不足之處及增加新知識。 |
◎本學科學習目標：
近年來奈米科技的快速進展，主要歸功於新奈米量測與操控技術的開發。由於各種具有原子解析度的設備如掃描式探針顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡等的解析技術發展逐漸成熟。在過去的研究數據當中，科學家們發現介於微觀尺度和巨觀尺度間的奈米材料，本身的光、電、磁、熱力、機械性質等，都和傳統塊材性質有相當大的差異。善用現有的奈米量測工具，不僅可更了解這些新奇的奈米特性，也得以使用這些工具來開發新結構、觀察新現象及拓展新的應用空間。 |
| ◎教學進度： |
| 週次 | 主題 | 教學內容 | 教學方法 |
01
| Introduction | Explain the Syllabus | 講授。 |
02
| Ch. 1 Surface Ananlysis | 1.1 Introduction
1.2 Mechanism of the interaction between X-ray/electrons and materials | 講授。 |
03
| Ch. 1 Surface Ananlysis | 1.3 Surface ananlysis tools: UPS, XPS, AES, STM, AFM, and PEEM. | 講授。 |
04
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.1 Scanning Tunneling Microscopy (STM)
2.1.1 Introduction
2.1.2 Principle of STM
2.1.2.1 Quantum tunneling effect | 講授。 |
05
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.1.3 Characterization of STM
2.1.4 Instrument design of STM | 講授。 |
06
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.1.5 Operation modes of STM
2.1.6 Applications of STM
2.1.7 Novel development of STM | 講授。 |
07
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.2 Atomic Force Microscopy (AFM)
2.2.1 Introduction
2.2.2 Principle of AFM
2.2.2.1 Beam deflection detection | 講授。 |
08
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.2.3 Instrument design of AFM
2.2.4 Characterization of AFM | 講授。 |
09
| Mid-Term Examination | Examination of Ch. 1~2.2.4 | 考試。 |
10
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.2.5 Operation modes of AFM
2.2.6 Origin of Atomic force
2.2.7 Applications of AFM | 講授。 |
11
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.2.8 Novel development of AFM: MFM, EFM, CFM
2.3 Scanning Near-Field Optic Microscopy (SNOM)
2.3.1 Introduction | 講授。 |
12
| Ch. 2 Scanning Probe Microscopy, SPM: STM, AFM, SNOM | 2.3.2 Principle of SNOM
2.2.3 Instrument design of SNOM
2.3.4 Applications of SNOM | 講授。 |
13
| Ch.3 X-ray Photoelectron SpectroMicroscopy, XPESM | 3.1 X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS
3.1.1 Principle of XPS
3.1.2 Instrument design of XPS | 示範。 |
14
| Ch.3 X-ray Photoelectron SpectroMicroscopy, XPESM | 3.1.3 Applications of XPS
3.2 X-ray Photoelectron SpectroMicroscopy, XPESM
3.2.1 Scanning Photoelectron Microscopy, SPEM
3.2.1.1 Principle of SPEM | 講授。 |
15
| Ch.3 X-ray Photoelectron SpectroMicroscopy, XPESM | 3.2.1.2 Instrument design of SPEM
3.2.1.3 Applications of SPEM | 講授。 |
16
| Ch.3 X-ray Photoelectron SpectroMicroscopy, XPESM | 3.2.2 Photoemission Electron Microscopy, PEEM
3.2.2.1 Principle of PEEM
3.2.2.2 Instrument design of PEEM
3.2.2.3 Applications of PEEM | 講授。 |
17
| Ch.4 X-ray Microscopy, XRM | 4.1 Scanning Transmission X-ray Microscopy, STXM
4.2 3D Nano-Tomography | 講授。 |
18
| Final-Term Examination | Examination of Ch. 2.2.5~4 | 考試。 |
◎課程要求：
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◎成績考核
課堂參與討論10%
小考10%
期中考40%
期末考40%
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◎參考書目與學習資源
自編POWER POINT 講義
參考用書：
Surface Analysis: The Principal Techniques, Vickerman Gilmore, Wiley (高立圖書) |